纳米WS2作为润滑油添加剂的分散稳定性及摩擦学性能

将纳米二硫化钨微粒作为低温切削油CTY-B的添加剂,制备不同质量分数的纳米二硫化钨油样,考察Span-80、十二烷基苯磺酸钠及聚乙二醇6000作为表面活性剂对油样分散稳性能的影响,采用HRS-2M型高速往复摩擦试验机研究纳米二硫化钨对低温切削油CTY-B摩擦学性能的影响,使用扫描电子显微镜观察磨损表面的形貌,利用能谱仪测定磨损表层的元素含量,并对润滑机制进行分析。试验结果显示:Span-80作为表面活性剂对纳米二硫化钨的分散效果最优;纳米二硫化钨能够有效提升低温切削油CTY-B的摩擦学性能,当添加的质量分数为2%时,摩擦因数以及磨痕宽度相比基础油润滑条件下分别降低了24. 8%和16. 4%;在摩擦过程中纳米二硫化钨易沉积在磨损表面的低凹处,形成一层不连续的保护薄膜,从而降低接触面的损伤并起到一定的修复作用。     

N-酰基谷氨酸在矿物油中的摩擦学性能研究

分别在油酸和月桂酸分子中引入氮,合成了2种新型的含氮润滑油添加剂——N-油酰基谷氨酸和N-月桂酰基谷氨酸。利用四球摩擦磨损试验机考察了2种添加剂作为HVI350矿物基础油极压抗磨添加剂时的摩擦学性能,通过测定不同条件下的最大无卡咬负荷和磨斑直径及摩擦因数,分析和研究了载荷、摩擦时间、添加剂含量对矿物油最大无卡咬负荷和磨斑直径及摩擦因数的影响。试验结果表明:2种添加剂均可以明显提高基础油的承载能力和抗磨减摩性能,添加剂N-油酰基谷氨酸在矿物油中的承载能力明显优于N-月桂酰基谷氨酸,而N-月桂酰基谷氨酸对提高矿物基础油抗磨减摩性能的效果好于添加剂N-油酰基谷氨酸。试验还表明添加剂的含量并非越高越好,否则磨斑直径将增大。     

一种新型含氮杂环润滑添加剂的摩擦学特性研究

通过四球试验机、环块试验机和万能摩擦磨损试验机,考察了制备的新型无硫磷含氮杂环润滑添加剂在液体石蜡基础油中的摩擦学性能,采用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪分析了磨斑表面形貌及典型元素的化学状态。结果表明:该添加剂能显著增加基础油的承载能力,降低长磨实验的磨斑直径和环块实验的摩擦系数,并在摩擦过程中发生了摩擦化学反应,在摩擦表面形成了以氧化亚铁、有机氮化物和含氮金属配合物等为主要成分的摩擦反应膜,从而有效提高了基础油的摩擦学性能。     

纳米ZnS粒子作为润滑油添加剂摩擦学性能研究

采用均匀沉淀法制备了硬脂酸修饰的纳米ZnS粒子,用四球摩擦磨损试验机考察了其作为润滑油添加剂的摩擦学性能,并用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪对磨斑进行了表面分析.结果表明:在一定添加量范围内,硬脂酸修饰的纳米ZnS粒子可明显改善基础油的摩擦学性能;在摩擦过程中,纳米ZnS粒子在摩擦表面的沉积和通过摩擦化学反应生成的化学反应膜,显著提高了基础油的抗磨减摩性能.     

纳米铜润滑添加剂在四球机上的摩擦学性能研究及机理探讨

用MRS-10J四球摩擦磨损试验机考察了N68基础油和添加了自修复纳米铜润滑添加剂NT1的N68NT1的摩擦学性能,用扫描电子显微镜（SEM）、x射线能量色谱仪（EDS）分析了钢球表面的磨斑形貌和组成,同时初步分析了纳米铜润滑添加剂的润滑机理.结果表明：自修复纳米铜润滑油添加剂NT1能显著改善N68基础油的摩擦学性能;在载荷为296 N、392 N、490 N,试验时间为30 min的试验条件下,摩擦副的摩擦因数同基础油的相比分别下降了33.8%、39.4%和55.5%;钢球的磨斑直径分别下降了46.5%、45.6%和32.5%;同N68相比,N68NT1的pB值提高了33.3%;这可能同摩擦过程中钢球表面上沉积膜的协同作用有关.     

修饰的纳米铜粒子在聚α烯烃合成油中的摩擦学性能

采用SRV摩擦磨损试验机考察了二烃基二硫代磷酸盐（DDP）修饰的纳米铜粒子在聚α烯烃合成油中的抗磨减摩性能,并用扫描电子显微镜观察了磨斑表面的形貌。结果表明,DDP修饰的纳米铜粒子作为添加剂提高了摩擦副的承载能力和抗磨减摩性能,同时磨斑表面更加光滑平整。     

含硫润滑油添加剂的制备及性能研究

在催化剂作用下,合成一种含有二丁基二硫代氨基结构的有机硫化酯润滑油添加剂（CNSB）。利用四球摩擦磨损试验机考察CNSB在100 N基础油中的摩擦学性能,采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分别分析磨损表面形貌和磨斑表面元素组成。结果表明：合成的CNSB作为润滑油添加剂具有较好的极压减摩性能,并明显优于同等条件下的二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP）。SEM和EDS表明,在摩擦过程中CNSB会发生分解并在摩擦副表面发生化学反应,生成一层由有机硫化物、硼的氧化物等组成的致密保护膜,从而有效减轻钢球摩擦副表面的擦伤和磨损,且CNSB中的B元素也与S元素发生了协同作用,在一定程度上起到了抗磨减摩作用。     

沙棘油的提取及摩擦学性能研究

通过超临界CO_2萃取技术提取沙棘油(SBO),利用热失重分析仪(TGA-DSC)分析其热稳定性,并与高性能的环保专用润滑油荷荷巴油(JO)进行比较;利用MFT-R4000高速复摩擦磨损试验机对比研究沙棘油与荷荷巴油及加入二烷基二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)、二烷基二硫代磷酸锌(ZnDTP)添加剂后的摩擦学性能,用光学显微镜(LV150N)和能谱仪(EDS)观察和分析钢块磨斑表面形貌和磨斑表面主要化学元素。结果表明:沙棘油的耐热性能、润滑性能及对MoDTC和ZnDTP添加剂的感受性优于荷荷巴油;沙棘油和MoDTC和ZnDTP复配油润滑下,钢块磨斑表面P和S元素含量相对较高,表明S和P元素在摩擦过程中与摩擦表面发生了摩擦化学反应,生成了磷酸铁和硫化铁等反应膜,提高了摩擦副的抗磨和减摩性能。     

有机硫化酯润滑油添加剂的制备及性能研究

在催化剂作用下,合成一种含有二丁基二硫代氨基结构的有机硫化酯润滑油添加剂(CNSB)。利用四球摩擦磨损试验机考察CNSB在100 N基础油中的摩擦学性能,采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分别分析磨损表面形貌和磨斑表面元素组成。结果表明:合成的CNSB作为润滑油添加剂具有较好的极压减摩性能,并明显优于同等条件下的二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)。SEM和EDS表明,在摩擦过程中CNSB会发生分解并在摩擦副表面发生化学反应,生成一层由有机硫化物、硼的氧化物等组成的致密保护膜,从而有效减轻钢球摩擦副表面的擦伤和磨损,且CNSB中的B元素也与S元素发生了协同作用,在一定程度上起到了抗磨减摩作用。     

油溶性氟化镧纳米棒的制备及其摩擦学性能研究

利用超声波辅助处理,在乙醇-水体系中,以二辛基二硫代磷酸双(β-)羟乙基十八胺盐为表面修饰剂制备了表面修饰氟化镧纳米棒,通过相转移法制得油溶性纳米氟化镧添加剂.通过X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)及热重仪(TG)表征了表面修饰氟化镧纳米棒的结构及形貌,利用离心沉降法和升温法结合研究了添加剂中纳米氟化镧在500SN基础油中的分散稳定性和高温稳定性,利用四球机考察了纳米氟化镧的摩擦学性能,并通过SEM和AES分析了钢球磨斑表面.结果表明:氟化镧纳米棒直径在4～7 nm之间,长度为20～30 nm;氟化镧纳米棒在500SN基础油中具有良好的分散稳定性,并可使基础油的最大无卡咬负荷值增加了109.61%,磨斑直径降低39.13%;AES结果表明,氟化镧沉积在磨斑表面形成一层复合膜,并且渗透入磨斑的亚表面,共同提高基础油的摩擦学性能.     

富勒烯与纳米二硫化钨极压抗磨协同性能研究

为探讨富勒烯与纳米二硫化钨的极压抗磨协同性能,利用四球试验机考察富勒烯与纳米二硫化钨复配后在PAO基础油中的摩擦学性能;采用扫描电子显微镜对试验钢球磨痕形貌进行分析,探究富勒烯与纳米二硫化钨的协同作用机制。结果表明:富勒烯与纳米二硫化钨单剂对PAO基础油减摩抗磨效果的改善不明显,而富勒烯与纳米二硫化钨复配后可明显提高油样的减摩抗磨性能,其中质量分数0.01%富勒烯与0.005%二硫化钨复配后减摩抗磨协同效果最优,这是因为富勒烯能够实现滚动摩擦,而纳米二硫化钨能够沉淀到磨损处,起到修复的作用,两者的协同作用,提高了基础油的抗磨减摩性能;富勒烯与纳米二硫化钨复配并不能提高基础油极压性能,这是因为富勒烯不能与纳米二硫化钨生成新的物质来提高基础油的承载能力。     

Comparing tribological behaviors of sulfur- and phosphorus-free organomolybdenum additive with ZDDP and MoDTC

A new kind of sulfur- and phosphorus-free organomolybdenum oil-based additive N, N-bis (2-hydroxyethyl)-dodecanamide molybdate (NNDM) was prepared. Its tribological performances as additive in base oil 150SN were examined on a four-ball tester, and compared with those of ZDDP and MoDTC under boundary lubrication condition. The tribofilm NNDM generated on the worn surface was analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Results showed that NNDM blend oil exhibited excellent load-carrying capacity, significantly reduced friction coefficient and wear rate of worn surface, which could be attributed to high amount of long-chain alkylamide and MoO_x in NNDM tribofilm.     

润滑剂对轮轨摩擦与磨损的影响

利用MMS-2A磨损试验机模拟轮轨系统在润滑油、二硫化钼锂基脂、植物油和石墨钙基脂4种润滑剂润滑下的摩擦与磨损行为,研究润滑剂对轮轨副摩擦、磨损特性的影响.结果表明:与干态相比,4种润滑剂均使摩擦副的摩擦因数减小,表面磨痕深度减小,磨损量降低,其中石墨钙基脂的减摩和抗磨效果最好;试验结束后,轮轨试样接触表面的硬度均有不同程度的增加,其中涂有石墨钙基脂的轮轨试样的表面硬度增加最小.     

纳米蒙脱石添加剂对45~#钢摩擦副摩擦学性能的影响

将KH550偶联剂修饰的纳米蒙脱石(MMT)按不同质量分数加入150N基础油中,制备质量分数1%~5%的5种纳米MMT润滑油体系,采用MMU-10G摩擦磨损试验机考察纳米MMT对45#钢摩擦副减摩抗磨性能的影响,采用SEM和EDX等分析试样形貌与表面元素成分的变化,分析影响摩擦学性能的机制。结果表明:质量分数3%的纳米MMT润滑油和具有最好的抗磨减摩性能,相对于基础油润滑体系,可使金属摩擦副磨损失重量最小降低45.5%;所有试样表面均形成了以MMT特征元素和Fe元素为主体组成的自修复膜层,使试样磨损损失获得补偿,其中质量分数3%的纳米MMT润滑油润滑时摩擦副表面MMT特征元素的含量最高,故试样磨损率最小;纳米MMT润滑体系润滑时的摩擦因数均低于纯基础油,但是不同含量的纳米MMT对改善45#钢摩擦副的减摩性没有明显的区别。     

一种硫磷氮衍生物在菜籽油中的摩擦学研究

通过Mann ich合成了2种有机环胺的硫磷酸酯衍生物,在四球摩擦磨损试验机上研究了它们作为菜籽油添加剂的摩擦学性能。实验结果表明,该类化合物具有良好的极压抗磨性能,能提高菜籽油的极压抗磨性能。通过用X-射线光电子能谱(XPS)分析了钢球磨损表面典型元素的化学状态,显示在摩擦过程中,钢球表面形成了一层含硫、磷无机膜和含氮的有机膜。     

Tribological Behavior of Cu Matrix Composites Containing Graphite and Tungsten Disulfide

Copper matrix composites containing graphite and tungsten disulfide were prepared and tested under the loads of 1–5 N to investigate their friction and wear behaviors. The microstructure, worn surfaces, and cross section of worn subsurfaces were observed, and the lubricating films formed on the worn surfaces were analyzed. It is found that the Cu–24 vol% WS₂ composite presents a higher mechanical performance and lower wear rate compared to the Cu–24 vol% graphite composite with same volume fraction of solid lubricant. This could be attributed to the high-strength chemical bonding of the interface between WS₂ and the copper matrix. The high-strength interfacial bonding also helps prevent plastic deformation and the formation of cracks at the worn subsurfaces of the composites. The amount of lubricant on the outmost worn surfaces is significantly higher than that in the composite. The lubricating film of WS₂ with relatively high thickness provides a low friction coefficient to the composites.     

冠醚化合物对钢/铜和钢/铝摩擦副的抗磨减摩性能研究

本文利用ＳＲＶ摩擦磨损试验机研究了省代苯并－１５－冠醚对钢／铜、钢／铝摩擦副的摩擦磨损性能的影响。结果表明,溴代苯并－１５－冠－５冠醚对钢／铜摩擦副起到减摩抗磨作用,对钢／铝摩擦副起到加速腐蚀磨损的作用。利用ＸＰＳ对磨痕表面进行了分析,发现铜和铝磨痕上发现了Ｂｒ,金属溴化物的生成减少了铜的摩擦和磨损,但却由于腐蚀而加速了铝合金的磨损。     

噻唑衍生物在菜籽油中的摩擦学性能研究

合成了两种噻唑衍生物，采用热重分析对其热稳定性进行了评价；利用四球摩擦磨损试验机考察了其在菜籽油中的摩擦学性能，并用扫描电子显微镜和x射线光电子能谱仪观察分析了磨斑表面的形貌和元素化学状态。结果表明：噻唑氨基甲酸衍生物添加剂可显著改善菜籽油的减摩抗磨性能和承载能力；含上述添加剂的菜籽油在摩擦过程中发生了摩擦化学反应，生成了含菜籽油甘油酯、有机硫化物、硫酸亚铁等组成的边界润滑膜，从而改善了菜籽油的摩擦学性能。